Secondo i modelli cosmologici più ampiamente accettati, le prime galassie hanno iniziato a formarsi tra 13 e 14 miliardi di anni fa. Nel corso dei prossimi miliardi di anni, sono emerse le strutture cosmiche che tutti conosciamo. Questi includono elementi come ammassi di galassie, superammassi e filamenti, ma anche caratteristiche galattiche come ammassi globulari, rigonfiamenti galattici e buchi neri supermassicci (SMBH).
Tuttavia, come gli organismi viventi, le galassie hanno continuato ad evolversi da allora. In effetti, nel corso della loro vita, le galassie si accumulano ed espellono massa continuamente. In uno studio recente, un team internazionale di astronomi ha calcolato il tasso di afflusso e deflusso di materiale per la Via Lattea. Quindi la brava gente degli astrobiti ha dato una buona ripartizione e ha mostrato quanto sia rilevante per la nostra comprensione della formazione e dell'evoluzione galattica.
Lo studio è stato condotto dall'astronomo dell'ESA Dr. Andrew J. Fox e ha incluso membri dello Space Telescope Science Institute (STScI) The Milky Way Halo Research Group e diverse università. Sulla base di studi precedenti, hanno esaminato la velocità con cui il gas fluisce dentro e fuori la Via Lattea dalle nuvole ad alta velocità circostanti (HVC).
Poiché la disponibilità di materiale è la chiave per la formazione stellare in una galassia, conoscere la velocità con cui viene aggiunto e perso è importante per capire come si evolvono le galassie nel tempo. E come Michael Foley di
Secondo questo modello, le stelle più massicce di una galassia producono venti stellari che spingono il materiale fuori dal disco della galassia. Quando vanno in supernova verso la fine della loro vita, allo stesso modo scacciano gran parte del loro materiale. Questo materiale quindi ritorna nel disco nel tempo, fornendo materiale per formare nuove stelle.
"Questi processi sono noti collettivamente come" feedback stellare "e sono responsabili della respinta del gas fuori dalla Via Lattea", ha affermato Foley. “In altre parole, la Via Lattea non è un lago isolato di materiale; è un serbatoio che guadagna e perde costantemente gas a causa della gravità e del feedback stellare. "
Inoltre, studi recenti hanno dimostrato che la formazione stellare potrebbe essere strettamente correlata alla dimensione del Supermassive Black Hole (SMBH) nel nucleo di una galassia. Fondamentalmente, gli SMBH emettono un'enorme quantità di energia che può riscaldare
Pertanto, la velocità con cui il materiale fluisce dentro e fuori una galassia è la chiave per determinare la velocità di formazione stellare. Per calcolare la velocità con cui ciò accade per la Via Lattea, il Dr. Fox e i suoi colleghi hanno consultato i dati provenienti da più fonti. Come il dottor Fox ha detto a Space Magazine via e-mail:
“Abbiamo estratto l'archivio. La NASA e l'ESA mantengono archivi ben curati di tutti i dati del telescopio spaziale Hubble e abbiamo esaminato tutte le osservazioni dei quasar di sfondo prese con lo Cosmic Origins Spectrograph (COS), uno spettrografo sensibile su Hubble che può essere utilizzato per analizzare la luce ultravioletta fonti lontane. Abbiamo trovato 270 di questi quasar. Innanzitutto, abbiamo usato queste osservazioni per creare un catalogo di nuvole di gas in rapido movimento note come nuvole ad alta velocità (HVC). Quindi abbiamo escogitato un metodo per suddividere gli HVC in popolazioni in entrata e in uscita, sfruttando il turno Doppler. "
Inoltre, un recente studio ha dimostrato che la Via Lattea ha vissuto un periodo di dormienza circa 7 miliardi di anni fa, che è durato per circa 2 miliardi di anni. Questo è stato il risultato delle onde d'urto che hanno causato il riscaldamento delle nuvole di gas interstellare, che ha causato temporaneamente l'arresto del flusso di gas freddo nella nostra galassia. Nel tempo, il gas si è raffreddato e ha ricominciato a scorrere, innescando un secondo round di formazione stellare.
Dopo aver esaminato tutti i dati, Fox e i suoi colleghi sono stati in grado di porre dei limiti al tasso di afflusso e deflusso per questa nostra galassia:
“Dopo aver confrontato i tassi di afflusso e deflusso di gas, abbiamo riscontrato un eccesso di afflusso, che è una buona notizia per la futura formazione di stelle nella nostra Galassia, poiché c'è molto gas che può essere convertito in stelle e pianeti. Abbiamo misurato circa 0,5 masse solari all'anno di afflusso e 0,16 masse solari all'anno di deflusso, quindi c'è un afflusso netto ".
Tuttavia, come indicato da Foley, si ritiene che gli HVC vivano per periodi di circa 100 milioni di anni circa. Di conseguenza, non si prevede che questo afflusso netto duri indefinitamente. "Infine, ignorano gli HVC noti per risiedere in strutture (come le bolle di Fermi) che non tracciano il gas in entrata o in uscita", aggiunge.
Dal 2010, gli astronomi sono consapevoli delle misteriose strutture che emergono dal centro della nostra galassia noto come Bolle di Fermi. Queste strutture a forma di bolla si estendono per migliaia di anni luce e si pensa che siano il risultato del consumo di gas interstellare di SMBH e dell'eruzione dei raggi gamma.
Tuttavia, nel frattempo, i risultati forniscono nuove informazioni su come le galassie si formano e si evolvono. Rafforza anche il nuovo caso fatto per "accrescimento del flusso freddo", una teoria originariamente proposta dal Prof. Avishai Dekel e dai colleghi del Racah Institute of Physics dell'Università Ebraica di Gerusalemme per spiegare come le galassie accrescono il gas dallo spazio circostante durante la loro formazione.
"Questi risultati mostrano che le galassie come la Via Lattea non si evolvono in a
Un altro aspetto interessante di questo studio è il fatto che ciò che si applica alla nostra Via Lattea si applica anche ai sistemi stellari. Ad esempio, anche il nostro Sistema Solare è soggetto all'afflusso e deflusso di materiale nel tempo. Oggetti come "Oumuamua e il più recente 2I / Borisov confermano che asteroidi e comete vengono espulsi dai sistemi stellari e raccolti regolarmente da altri.
Ma che dire di gas e polvere? Il nostro Sistema solare e (per estensione) il pianeta Terra stanno perdendo o ingrassando nel tempo? E cosa potrebbe significare questo per il futuro del nostro sistema e
"In effetti, dalle osservazioni satellitari delle scie meteoriche si stima che ogni giorno circa 100 - 300 tonnellate (tonnellate) di materiale colpiscano la Terra. Ciò aggiunge fino a circa 30.000 a 100.000 tonnellate all'anno. Potrebbe sembrare molto, ma oltre un milione di anni equivarrebbe a meno di un miliardesimo di percento della massa totale della Terra ".
Tuttavia, come continua a spiegare, la Terra perde anche massa su base regolare attraverso una serie di processi. Questi includono il decadimento radioattivo del materiale nella crosta terrestre, che porta all'energia e alle particelle subatomiche (alfa, beta
In superficie, ciò sembrerebbe una perdita netta di circa 10.000 o più tonnellate all'anno. Inoltre, il microbiologo / comunicatore scientifico Dr. Chris Smith e il fisico di Cambridge Dave Ansell hanno stimato nel 2012 che la Terra guadagna 40.000 tonnellate di polvere all'anno dallo spazio, mentre perde 90.000 all'anno attraverso i processi atmosferici e altri.
Quindi potrebbe essere possibile che la Terra stia diventando più leggera ad una velocità compresa tra 10.000 e 50.000 tonnellate all'anno. Tuttavia, la velocità con cui il materiale viene aggiunto non è ben limitata a questo punto, quindi è possibile che ci stiamo rompendo (anche se la possibilità che la Terra stia guadagnando massa sembra improbabile). Per quanto riguarda il nostro sistema solare, la situazione è simile. Da un lato, gas interstellare e polvere
D'altra parte, anche il nostro Sole - che rappresenta il 99,86% della massa del sistema solare - sta perdendo massa nel tempo. Utilizzando i dati raccolti dalla sonda MESSENGER della NASA, un team di ricercatori della NASA e del MIT ha concluso che il sole sta perdendo massa a causa del vento solare e dei processi interni. Secondo Ask an Astronomer, ciò sta accadendo a una velocità di 1,3245 x 1015 tonnellate all'anno anche se il Sole si sta espandendo contemporaneamente.
È un numero sbalorditivo, ma dal momento che il Sole ha una massa di circa 1.9885 × 1027 t. Quindi il Sole non farà l'occhiolino presto. Ma man mano che perde massa, la sua influenza gravitazionale sulla Terra e sugli altri pianeti diminuirà. Tuttavia, quando il nostro Sole raggiungerà la fine della sua sequenza principale, si espanderà considerevolmente e potrebbe ingoiare molto bene Mercurio, Venere, Terra
Quindi, mentre la nostra galassia potrebbe guadagnare massa per il prossimo futuro, sembra che il nostro Sole e la Terra stiano lentamente perdendo massa. Questa non dovrebbe essere vista come una brutta notizia, ma ha implicazioni a lungo termine. Nel frattempo, è incoraggiante sapere che anche gli oggetti più antichi e massicci dell'Universo sono soggetti a cambiamenti come le creature viventi.
Sia che stiamo parlando di pianeti, stelle o galassie, nascono, vivono e muoiono. E nel mezzo, ci si può fidare di mettere o perdere qualche chilo. Il cerchio di
